生物炭料源-供應及應用管理平台

論文

稻草熱裂解製備生質炭及催化氣體產物

郭博然

東海大學 環境科學與工程學系

2019

本研究以稻草進行慢速熱裂解製備生質炭，探討在低溫400-500℃之區間內，溫度對於產物分布及產品特性之影響，並利用觸媒床設計，對於熱裂解蒸氣進行改質及冷凝，收集後分析成分。本研究針對稻草進行TGA-FTIR分析以進行產物之預測；對於生質炭進行碳含量、熱值、比表面積之分析；對於生質液體進行GC-MS分析。TGA-FTIR分析結果發現加熱速率對於氣相產物特性有著極大的影響。10℃/min之加熱速率之IR圖譜並未偵測到任何有機物之生成，僅顯示水氣及二氧化碳之峰位；而30℃/min之加熱速率者則於380℃時偵測到甲酸及碳氧鍵之訊號，並於540℃時偵測到甲烷訊號。本實驗室自製之熱解爐對稻草進行熱解，結果顯示，生質炭之比表面積隨著溫度的提高而增加，其孔徑大小則隨著溫度的上升而減小，本研究以400-500℃所製備之生質炭皆屬於中孔徑結構，其熱值與裂解溫度無線性關係，400℃、450℃、500℃之熱值依序為5180 kcal/kg、5000 kcal/kg、5430 kcal/kg。GC-MS分析結果顯示，生質液體主要由酸類、酮類、醇類、酚類及呋喃所組成。藉由觸媒的添加得以改變生質液體化學組成的比例。酸類、酮類及醇類對於燃油而言為非必要物質，酚類及呋喃類則有助於增加油品價值。

稻草、生質炭、生質液體、熱裂解、觸媒

https://hdl.handle.net/11296/r2rp6y